2015/10/08

Incrustações: Entenda o seu Prejuízo Econômico e Como Evitar

Como evitar incrustação na tubulação, causada por água, petróleo e outros líquidos. Solução no final do artigo.

Podemos dizer que Incrustado é algo que está grudado fortemente; colado profundamente; ligado em forma de crosta; apegado até a raiz. E em tubulações, canos, caldeiras, esses depósitos que se formam no interior, são chamamos de Incrustações. Onde a fixação de substâncias em suspensão e da precipitação de sólidos dissolvidos, se transformam em sólidos insolúveis devido ao aumento da temperatura.

Tubo com Incrustação

Sólidos Dissolvidos é o conjunto de todas as substâncias orgânicas e inorgânicas contidas num líquido, em formas moleculares, ionizadas ou micros granulares, tais como: Cálcio, Magnésio, Carbonato, Bicarbonato, Ferro, Sulfato, etc.

As incrustações aparecem na maioria dos casos quando o liquido duro corre através de canos, tubulações, equipamentos e máquinas onde mantém contato com a superfície. Liquido duro ou liquido calcário é causado pela presença de sais de Cálcio e Magnésio, na forma mais comum de carbonatos. A dureza do liquido é medido com base na quantidade de Carbonato de Cálcio, quanto mais alto este valor, mais duro será considerada o liquido.

Nas regiões de rochas calcárias, a água subterrânea apresenta esta característica devido à dissolução desses minerais durante seu movimento através do subsolo.

Dentre os problemas que podem afetar um sistema de abastecimento de água ou um sistema de distribuição, ou de irrigação, ou até uma petrolífera, podemos citar a incrustação como uma inimiga silenciosa, que por muitos anos acumula-se nas tubulações sem ser notada, gerando ineficiência econômica.

Tubulação de distribuição de água incrustada.

O cálcio e o magnésio dissolvidos no liquido se cristalizam de forma desordenada e estes cristais se aderem um ao outro e às superfícies de contato, produzindo de imediato, crostas firmes e sólidas que tem um efeito danoso no fluxo do liquido.

Fatores que aceleram as incrustações

Elas aparecem particularmente em pontos onde existe mudança de pressão, como nas conexões onde o fluxo é turbulento pela existência de obstáculos e válvulas, pelas mudanças de direção e em saídas de líquidos como em torneiras, chuveiros e registros. A queda brusca de pressão favorece a formação de cristais de cálcio, cuja estrutura adere e se deposita em qualquer lugar. Estes problemas podem ser encontrados em aquecedores, caldeiras e trocadores de calor.

Abaixo alguns problemas causados pelas incrustações

Bloqueio do sistema de tubulações;
Perda de pressão do liquido devido à redução do diâmetro do tubo;
Acúmulo de ferrugem nos tubos que pode provocar corrosão;
Desenvolvimento de bactérias em tubulações de água potável;
Reparos contínuos nos sistemas e em equipamentos comerciais e industriais;
Perda de energia nos sistemas de água quente e alto custo de aquecimento;
Alto custo de produção devido à manutenção de equipamentos;
Queda na produtividade da empresa.

Acidente na Refinaria de Conoco Phillips Este acidente na Refinaria da Conoco-Phillips ocorreu em 16 de abril de 2001, no Reino Unido, exatamente em uma curva à jusante de um ponto de injeção de água. A principal causa da explosão foi a corrosão. Ao longo do tempo, a incrustação reduziu a espessura da parede dessa curva, não suportando a pressão interna. Segundo o relatório de inspeção havia no sistema de tubulações vários pontos com incrustações avançadas.

Ferrugem associada às incrustações de cálcio

As incrustações formadas apenas por cálcio e magnésio são de cor branca, mas a maioria das incrustações tem uma cor marrom, pois todo o ferro contido no liquido e suas partículas oxidadas aderem às crostas existentes e criam condições favoráveis ao processo de corrosão dos tubos.

Ferrugem associada às incrustações de Cálcio

Desenvolvimento de bactérias

A rugosidade da superfície das incrustações cria um campo fértil para a proliferação de bactérias e outros micro-organismos indesejáveis, seja em ambiente de água fria ou quente. Esses fatores microbiológicos, promovido pelo crescimento bacteriano nas tubulações são considerados graves afetando a vida útil do sistema projetado.

Trocadores de Calor

Tubos de Ferro Fundido

As redes constituídas de tubos de ferro fundido, quase não são mais utilizadas em grande parte dos sistemas de abastecimento. Apesar de sua resistência mecânica, o envelhecimento e a corrosão favorecem vazamentos nas juntas, arrebentamentos e incrustações. Estas por sua vez ocorrem devido ao depósito de minerais que precipitam na parede do tubo, diminuindo a capacidade de condução hidráulica e causando problemas relacionados à alteração da qualidade da água.

A prática tem demonstrado que os tubos de ferro fundido não revestidos favorecem o depósito de ferro insolúvel, formando tubérculos, devido à ação de bactérias oxidantes.

Tubulação com camada de ferro e manganês.

Ferro

A água com sua presença têm a coloração marrom avermelhada e odor desagradável. É responsável por manchas em roupas e metais sanitários. Aparece como uma característica natural da água, fruto do envelhecimento das tubulações de abastecimento (ferrugem).

Manganês

É uma caraterística natural da água, presente geralmente em águas subterrâneas. Causam cor e odor na água, incrustações pretas na tubulação e metais sanitários.

Incrustações nos equipamentos das Indústrias Petrolíferas

A formação de incrustação é um dos problemas mais comuns em indústria de petróleo em todo o mundo, mesmo com novas tecnologias esse problema ainda permanece.

As incrustações (depósitos inorgânicos ou resíduos sólidos) vão se formando nas paredes internas desses equipamentos (tubulações de aço, válvulas, bombas…), utilizados na indústria de petróleo ou gás, resultando em vários problemas tanto técnicos quanto econômicos.

Incrustações em tubulação de petrolífera

Neste cenário do pré-sal a incrustação por carbonato de cálcio e sulfato de bário, vêm ganhando destaque nas pesquisas de desenvolvimento de algumas técnicas de combate e de prevenção da incrustação em dutos de petróleo, como por exemplo os Catalisadores Magnéticos. Dentre os vários tipos de catalisadores e formas de evitar a incrustação, o catalisador magnético é a que possui maior vantagem econômica, devido a seu custo, modo de instalação e durabilidade.

A SOLUÇÃO: Catalisador Magnético

Pouco divulgado, o catalisador magnético foi uma das invenções mais importantes e com menos repercussão da ultima década e recentemente adaptado a prevenção de incrustações em tubulações.

Soluções como agentes químicos e outros tipos de catalisadores como o eletroquímicos são socialmente e economicamente inviáveis. O primeiro devido a poluição do liquido e impacto ambiental e o segundo pelo alto custo, baixa durabilidade e restrito apenas a tubulações com fluxo de água.

O catalisador magnético ajuda a eliminar as particular causadoras da incrustação e sua efetividade é proporcional a força do campo eletromagnético e a velocidade do fluxo do liquido.

Diversos estudos comprovam a efetividade desse processo.

No Brasil, essa solução é comercializada pela Pipeclean. https://pipeclean.ntcbrasil.com.br